Міністерство освіти і науки України Національний університет «Львівська політехніка» / Лабораторна робота №1 на тему: “ Дослідження детектора амплітудно-модульованих сигналів ” Львів – МЕТА РОБОТИ Мета роботи - вивчення основних залежностей і експериментальне дослідження фізичних процесів, що мають місце при детектуванні діодними і транзисторними детекторами амплітудно-модульованих неперервних та імпульсних сигналів. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА Амплітудні детектори (АД) призначені для перетворення амплітудно- модульованих сигналів у напругу, що змінюється за законом амплітудної модуляції. Схему детектора можна подати у вигляді нелінійного елемента, на вхід якого підводиться напруга ит детектованого сигналу, а на виході під'єднується лінійний двополюсник: паралельно з'єднані активний опір резистора Ян і ємність конденсатора Сн - навантаження детектора, який виконує функцію фільтра низької частоти (ФНЧ) (див. рис. І,а). В результаті детектування на виході АД виділяється огинаюча амплітудно-модульованого сигналу, тобто напруга сигналу модуляції (рис. 1,6). / Рис.1. Еквівалентна схема та часові діаграми роботи детектора амплітудно- модульованих коливань. і б) При відсутності модуляції на вході на виході детектора буде тільки постійна напруга и=, в іншому випадку, крім постійної, буде і напруга сигналу модуляції ип. При детектуванні відбувається перетворення спектру, що полягає у його звуженні з 2¥в - до Рв при відсутності в ньому складової з несівною частотою, а також появі постійної складової (рис. 2). Величина Рв - це найвища частота сигналу модуляції. Найбільш широке застосування знаходять прості і економічні діодні детектори (ДД), які характеризуються малими нелінійними спотвореннями при максимальному динамічному діапазоні вхідних сигналів. Рис.2. Спектральні складові амплітудно-модульованого сигналу до детектування (а) та після детектування (б) Транзисторні детектори (ТД) у порівнянні з діодними дають виграш в коефіцієнті передачі, працюють при менших значеннях вхідних сигналів, а також можуть бути використані в ролі суміщених детекторів, коли вони одночасно використовуються для формування сигналу системи автоматичного регулювання підсилення (АРП). ТД мають більші нелінійні спотворення, низькі вхідний і вихідний опори, разом з тим добре поєднуються з інтегральною технологією, тому знаходять широке застосування в малогабаритній радіоапаратурі реалізованій на інтегральних мікросхемах. Розрізняють дві схеми діодних детекторів - послідовну (рис. 3) і паралельну (рис. 4) -Е / Рис. 3. Схеми послідовного діодного детектора без додаткового зміщення (а) та з додатковим зміщенням (б). У порівнянні з діодними детекторами ТД мають значно більший коефіцієнт передачі при значному рівні нелінійних спотворень. Із схем транзисторних детекторів найбільш широке застосування знайшла схема колекторного детектора, суміщеного з детектором формування сигналу АРП (рис. . ‘ ' / Рис. 5. Принципова схема колекторного детектора, суміщеного з детектором формування сигналу АРП Величиною вхідного опору детектора оцінюється шунтуюча дія детектора на попередній каскад. Вхідний опір детектора має комплексний характер, при цьому вхідна ємність детектора обов’язково враховується при настроюванні контуру вихідного каскаду ППЧ. Експериментально вхідний опір детектора визначають за формулою:де Ск - еквівалентна ємність контура ППЧ; ё = 1/р - втратність навантаженого контура ППЧ; сІк=1/(Зк - втратність ненавантаженого контура. Добротність контура (З визначають із резонансної характеристики, г) нелінійні спотворення, що можуть виникнути при детектуванні, які оцінюються коефіцієнтом гармонік. / де и^т, и2пт, и3от - амплітуди гармонік сигналу модуляції. д) амплітудно-частотна і фазо-частотна характеристики (АЧХ і ФЧХ) у зв'язку з комплексним характером навантаження мають нелінійний характер. АЧХ детектора -це залежність вихідної напруги низької частоти від частоти модуляції нормально модульованого сигналу. Нерівномірність АЧХ визначається характером навантаження 2...